萝卜圈仿真 - 机器人沿墙走思路指南

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1、萝卜圈三维机器人在线仿真平台萝卜圈三维机器人在线仿真平台机器人沿墙走思路指南萝卜圈网络技术有限公司www.iRobotQ.com日期：2012/08/30版本：1.1萝卜圈三维机器人在线仿真平台1、沿墙走算法的思路说明沿墙走算法在萝卜圈三维机器人仿真平台的很多任务里都有体现，这个算法也涉及到了循环嵌套等逻辑思维问题，一直以来也是很多相关教材的必学内容之一。注意：任何一个算法都是相对灵活的，需要结合具体的任务场景元素来做变通，所以我们在讲解这个思路时以图一、图二这两个场景来具体分析。沿墙走的宗旨是机

2、器人不撞墙，所以其算法归纳起来其实就是三点：机器人与墙壁的状态处理方法1前面有墙要转弯不转弯机器人前方会撞墙离墙近不转弯机器人侧面会撞墙1、侧面有墙但是离墙很远，需要考虑另外一边的状况，所以不能离墙太远行走。见图一：如果机器人离左边墙太远行走，机器2侧面离墙太近或者太远要转弯离墙远分人右边就掉下悬崖两种情况见图二：如果机器人离左边墙太远行走，机器人右边就撞到右边的墙壁2、处于墙壁的拐角处，这种情况必须转弯。见图二：A、B两处3侧面离墙不近不远往前走机器人处于安全区域，可以前行图1图2萝卜圈三维机器

3、人在线仿真平台机器人沿墙走可以用两种传感器来完成：障碍传感器和距离传感器。2、以障碍传感器沿左墙走为例2．1、机器人搭建思路指南机器人离墙的远近是一个相对的概念，用障碍传感器时需要在前方安装一个传感器，侧面安装两个传感器，近的设置距离为120，远的设置距离为200（具体场景具体调整）。因为机器人是有惯性的，所以在安装传感器的时候需要给传感器一个向前的角度，这样在检测到转角的地方有利于转弯。传感器的角度依据机器人的速度可以进行适当的调节，机器人速度越快侧方的传感器与正前方的夹角越小。图3中前方传感器

4、接口为“31”，左边看得近的传感器接口为“32”，左边看得远的传感器接口为“33”。图3三个障碍传感器沿左边墙壁走的机器人样例萝卜圈三维机器人在线仿真平台2．2、程序设计思路在写程序之前我们要注意到，沿墙走的宗旨就是机器人不撞墙。下面我们以左边有墙壁为例来编写这个程序。主程序永远循环前面、近的都前面、近的、没有，远的有远的都没有，机器人处于离判断前方是左边墙壁比较否有墙壁远或者墙壁往左转弯的位置判断左方是否离墙壁比较近判断左方是否离右转弯墙壁不近不远右转弯左转直行程序结束图4三个障碍传感器沿左墙走

5、编程思路萝卜圈三维机器人在线仿真平台“31”端口“32”端口“33”端口图5三个障碍传感器沿左墙走程序示意图第一个【if判断】判断前方是否有墙壁，有，则执行机器人右转（建议原地转的方式：左边前进，右边等速后退）。当前方没检测到墙壁时执行第二个【if判断】判断左边近距离的障碍传感器是否检测到墙壁，有，则执行机器人右转（建议采用同向弧线转的方式：左边为正向，右边也正向，但是右边速度比左边慢）。当前方和左边近的障碍传感器都没检测到墙壁时执行第三个【if判断】判断左边远的障碍传感器是否检测到墙壁，有，则直

6、行（这个地方不一定要直行，可以根据墙壁的弯曲度来确定参数，如图一：墙壁一直行往左边弯曲的，所以可以采取左边和右边同为正向，但是左边比右边稍慢的方式来提高机器人速度；如图二：墙壁是笔直的，所以采取走直线的方式）。当三个传感器都没检测到墙壁时，机器人离墙较远或者墙壁在往左拐角处，机器人需要左转（建议采用同向弧线转的方式：左边为正向，右边也正向，但是左边速度比右边慢）。萝卜圈三维机器人在线仿真平台下面把三个障碍传感器沿墙走的思路按下表来进行一个归纳（0表示没看到，1表示看到）：前方障碍传感器左边近的障碍

7、传感器左边远的障碍传感器机器人状态000左转001直行010右转011右转100右转101右转110右转111右转从上表的列表中我们可以总结归纳出：1）只要前方障碍传感器的返回值为1，机器人要右转，包含四种状态；2）只要左边近的障碍传感器返回值为1，机器人要右转，包含两种状态；3）当前方和左边近的障碍传感器返回值为0，左边远的返回值为1时，机器人直行；4）当三个传感器返回值都为0时，机器人左转。所以在程序的编写时，机器人前方障碍传感器的判断处于第一优先级；左边近的障碍传感器的判断处于第二优先级；左

8、边远的障碍传感器的判断处于第三优先级；最后一种状态即为三个障碍传感器都没检测到墙壁放在最后。萝卜圈三维机器人在线仿真平台3、以距离传感器沿左墙走为例3．1、机器人搭建思路指南用距离传感器时需要在前方和侧方各安装一个传感器。因为机器人是有惯性的，所以在安装传感器的时候需要给传感器一个向前的角度，这样在检测到转角的地方有利于转弯。传感器的角度依据机器人的速度可以进行适当的调节，机器人速度越快传感器与正前方的夹角越小。图6中前方传感器接口为“31”，左边传感器接口为“32”。图6二个距离